Η βασική διαφορά μεταξύ ατακτικού ισοτακτικού και συνδιοτακτικού πολυμερούς είναι ότι τα ατακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους με τυχαίο τρόπο και τα ισοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους στην ίδια πλευρά, ενώ τα συνδιοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους σε εναλλασσόμενο σχέδιο..
Η τακτική είναι μια χημική έννοια που περιγράφει τη σχετική στοιχειομετρία γειτονικών χειρόμορφων κέντρων σε ένα μακρομόριο. Ένα μακρομόριο είναι ένα μεγάλο μόριο όπως ένα πολυμερές. Η τακτική είναι σημαντική για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων ενός πολυμερούς. Είναι επειδή η δομή ενός πολυμερούς ρυθμίζει άλλες ιδιότητες όπως η ακαμψία, η κρυσταλλικότητα κ.λπ.
Τι είναι το Atactic Polymer;
Ένα ατακτικό πολυμερές είναι ένα πολυμερές υλικό όπου οι υποκαταστάτες σε μια ανθρακική αλυσίδα είναι διατεταγμένοι με τυχαίο τρόπο. Συνήθως, τα πολυμερή που σχηματίζονται μέσω πολυμερισμού ελεύθερων ριζών έχουν αυτή τη δομή. για παράδειγμα, πολυβινυλοχλωρίδιο. Τα ατακτικά πολυμερή έχουν άμορφη δομή λόγω της τυχαίας διάταξης των ομάδων υποκαταστατών.
Εικόνα 01: Γενική δομή ενός ατακτικού πολυμερούς
Ωστόσο, αυτά τα ατακτικά πολυμερή είναι σημαντικά στην τεχνολογία πολυμερών, π.χ. πολυστυρένιο. Αν και είναι ατακτική, μπορούμε να αποκτήσουμε ένα συνδιοτακτικό πολυστυρένιο υλικό εάν χρησιμοποιήσουμε έναν εξειδικευμένο καταλύτη. Ωστόσο, το πολυστυρένιο που παράγεται βιομηχανικά είναι ατακτική επειδή οι κατασκευαστές δεν χρησιμοποιούν συγκεκριμένους καταλύτες. Εφόσον υπάρχουν τυχαία διατεταγμένες ομάδες υποκαταστατών, οι αλυσίδες πολυμερούς δεν μπορούν να διευθετηθούν με διατεταγμένο τρόπο. Επομένως, το πολυστυρένιο είναι ένα ημι-κρυσταλλικό υλικό.
Όταν εξετάζουμε τη δομή ενός πολυμερούς υλικού, ονομάζουμε δύο παρακείμενες πολυμερείς μονάδες ως «διάρθρωση». Εάν το διάφραγμα έχει δύο πανομοιότυπες μονάδες, προσανατολισμένες με τον ίδιο τρόπο, το ονομάζουμε meso diad. Στα ατακτικά πολυμερή, το ποσοστό αυτών των μεσοδιάδων κυμαίνεται από 1-99%.
Τι είναι το Isotactic Polymer;
Ένα ισοτακτικό πολυμερές είναι ένα πολυμερές που έχει τους υποκαταστάτες στην ίδια πλευρά της ανθρακικής αλυσίδας. Αυτό σημαίνει; όλοι οι υποκαταστάτες του πολυμερούς υλικού βρίσκονται στην ίδια πλευρά της ραχοκοκαλιάς του πολυμερούς.
Εικόνα 02: Δομή Ισοτακτικού Πολυμερούς
Για παράδειγμα, το βιομηχανικά παρασκευασμένο πολυπροπυλένιο είναι ισοτακτικό. Η μέθοδος παραγωγής του είναι η κατάλυση Ziegler-Natta. Συνήθως, αυτά τα πολυμερή είναι ημι-κρυσταλλικά. Δείχνουν μια διαμόρφωση έλικας. Επίσης, αυτό το υλικό περιέχει 100% meso diads.
Τι είναι το Syndiotactic Polymer;
Τα συνδιοτακτικά πολυμερή είναι πολυμερή υλικά που έχουν τους υποκαταστάτες σε εναλλασσόμενο σχέδιο. Επομένως, οι ομάδες υποκατάστατων έχουν εναλλακτικές θέσεις κατά μήκος της ραχοκοκαλιάς του πολυμερούς.
Εικόνα 03: Δομή Συνδιοτακτικού Πολυμερούς
Αν παράγουμε πολυστυρόλιο μέσω πολυμερισμού κατάλυσης μεταλλοκενίου, αυτό δίνει ένα συνδιοτακτικό πολυστυρένιο υλικό και είναι ένα κρυσταλλικό υλικό. Το πολυμερές περιέχει 100% racemo diads (το κάλυμμα περιέχει δύο μονάδες προσανατολισμένες σε αντίθεση).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ατακτικού ισοτακτικού και του συνδιοτακτικού πολυμερούς;
Υπάρχουν τρεις τύποι πολυμερών ανάλογα με την τακτική: ατακτικά πολυμερή, ισοτακτικά πολυμερή και συνδιοτακτικά πολυμερή. Η βασική διαφορά μεταξύ ατακτικού ισοτακτικού και συνδιοτακτικού πολυμερούς είναι ότι τα ατακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους με τυχαίο τρόπο και τα ισοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους στην ίδια πλευρά, ενώ τα συνδιοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους σε εναλλασσόμενο σχέδιο.
Επιπλέον, τα ατακτικά πολυμερή είναι ως επί το πλείστον άμορφα και τα ισοτακτικά πολυμερή είναι ημι-κρυσταλλικά, ενώ τα συνδιοτακτικά πολυμερή είναι ως επί το πλείστον κρυσταλλικά. Επιπλέον, μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ ατακτικού ισοτακτικού και συνδιοτακτικού πολυμερούς είναι ότι τα ατακτικά πολυμερή έχουν 1-99% μεσοδιαδότες ενώ τα ισοτακτικά πολυμερή έχουν 100% μεσοδιαδότες και τα συνδιοτακτικά πολυμερή έχουν 100% ρακεμοδιάδες.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ατατικού ισοτακτικού και συνδιοτακτικού πολυμερούς, δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Atactic Isotactic vs Syndiotactic Polymer
Υπάρχουν τρεις τύποι πολυμερών ανάλογα με την τακτική τους: ατακτικό πολυμερές, ισοτακτικό πολυμερές και συνδιοτακτικό πολυμερές. Η βασική διαφορά μεταξύ ατακτικού ισοτακτικού και συνδιοτακτικού πολυμερούς είναι ότι τα ατακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους με τυχαίο τρόπο και τα ισοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους στην ίδια πλευρά, ενώ τα συνδιοτακτικά πολυμερή έχουν τους υποκαταστάτες τους σε εναλλασσόμενο σχέδιο.
